结构-电子协同策略增强DyIII 单分子磁体的磁弛豫性能

为解决单分子磁体(SMMs)能量壁垒不足和操作温度低的问题，研究人员通过调控桥联配体电子效应，设计合成三种双核镝配合物，实现Dy-Dy距离和磁相互作用的精准调控。其中甲基修饰的配合物3表现出129.96 K的高能垒和4 K磁滞现象，为开发高性能SMMs提供了新策略。

　　

在量子信息存储和分子自旋电子学领域，单分子磁体(SMMs)因其独特的磁弛豫行为和量子隧穿效应(QTM)备受关注。然而现有SMMs普遍面临能量壁垒(U_eff
)不足、阻塞温度(T_B
)偏低等瓶颈，制约其实际应用。镝(III)离子凭借强自旋-轨道耦合和4f电子构型成为理想构建单元，但如何通过分子设计抑制QTM仍是重大挑战。

黑龙江大学的研究团队在《Journal of Molecular Structure》发表研究，创新性地提出"桥联配体电子调控"策略。通过系统修饰2,6-二甲氧基苯酚(DMOP)配体的取代基，成功制备三种双核镝配合物[Dy₂
(NO₃
)₄
(L)₂
(SCN)₂
]·2(Et)₃
NH（L=DMOAP/DMOP/DMOMP）。借助单晶X射线衍射、红外光谱和超导量子干涉仪(SQUID)等技术，揭示了电子效应对分子结构和磁性能的调控规律。

描述晶体结构
单晶解析显示三种配合物分别属于三斜(P-1)和单斜(P2₁
/c)晶系。关键发现是甲基取代的DMOMP配体使Dy-Dy距离缩短至8.902 ?，显著强于醛基修饰的DMOAP体系(9.124 ?)。这种结构变化源于电子给体基团对配体电子密度的重分布，证实了通过取代基调控分子几何构型的可行性。

磁弛豫性能
动态磁测量显示三个配合物均具有SMM特征，其中甲基修饰的3号配合物表现最优：能垒达129.96 K，比未修饰体系(105.46 K)提升23%；在1.9 K零场条件下观察到221 Oe的矫顽场，这是非自由基桥联双核镝SMMs的罕见现象。研究首次证明给电子基团可协同优化Dy-Dy耦合和配体场分裂能，实现磁弛豫动力学的双向调控。

该研究突破传统对称性调控的局限，开创了通过配体电子效应精确优化SMM性能的新范式。甲基取代策略将能垒提升至液氮温区(77 K)以上，为开发实用化分子存储器件提供重要参考。团队提出的"结构-电子协同"设计原则，不仅适用于镝系SMMs，还可拓展至其他稀土体系，推动分子磁性材料走向功能化应用。